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测量液体黏度实验报告
液体黏度的测量
物理学系
引言
黏滞性是指液体、气体和等离子体内部阻碍其相对流动的一种特性。如果在流动的流体中平行右管。设左管液面在C处时，右管中液面在D处，两液面高度差为
H，CA间高度差为h1，BD间高度差为h2。因为液面在CA及BD两部分中下降及上升的极其缓慢（管泡半径远大于毛细管半径），液体内摩檫损耗极小，故可近似作为理想液体，且流速近似为零。设毛细管内液体的流速为v，由伯努利方程可推得
（6）
由于实际情况下不易测量，本实验采用比较测量法，即使用同一支毛细管黏度计，测两种不同液体流过毛细管的时间。测量时取相同的体积密度分别为和的两种液体，分别测出两种液体的液面从C降到A（体积为V）所需的时间t1和t2，由于r、V、L都是定值，因此可得下式
和（7）
（7）中的两式相比可得
（8）
式中和分别为两种不同液体的黏度，若已知、和，只要测出t1和t2就可求出第二种液体的黏度。这种方法就叫做比较测量法。
实验装置及过程
实验装置
落球法：落球法黏度测量仪1套（包括铁架台，盛有蓖麻油的长试管和铅垂线）；千分尺、游标卡尺各1把，电子秒表1只（型号12003-1A），玻璃皿1个；1m钢尺，盛有蓖麻油的量筒1个（内悬温度计、密度计各1根）。
毛细管法：奥氏黏度计；分析纯无水乙醇、蒸馏水；密度计、温度计、秒表；烧杯、移液管、洗耳球；
实验过程
落球法：调节玻璃圆筒铅直。调整标志线位置，用钢尺测量并记录位置，此实验中选了三条。投下第1颗小钢珠前记录室温，测完最后1颗小钢珠的下落时间后再记录油温，两者求平均；分别测量5颗小钢珠的直径和匀速运动部分的下落时间。
毛细管法：用移液管将的蒸馏水注入黏度计右管中，然后将蒸馏水吸至左管且使液面高于C刻痕以上。记下液面自C降到A所用时间t1，并重复五次取t1的平均值；将水倒出并用酒精洗涤黏度计，用移液管将的酒精注入黏度计右管中，重复上述步骤，测出酒精液面自C降到A所用的时间t2，重复测5次；实验过程中要观察温度的变化和记录温度T。用密度计测量水的密度，并分别从附表中查得酒精的密度和水的黏度。
实验结果及分析
落球法：千分尺零点：，游标卡尺零点，T1=℃，A点高度，B点高度，C点高度
预实验
表1：小球直径时经过ABC三点的时刻
位置/cm
A
B
C
时刻/分秒
0分0秒
0分22秒96
1分31秒85
时间t/s
0
表2：小球直径时经过ABC三点的时刻
位置/cm
A
B
C
时刻/分秒
0分0秒
0分9秒30
0分37秒41
时间t/s
0
表3：小球直径时经过ABC三点的时刻
位置/cm
A
B
C
时刻/分秒
0分0秒
0分22秒95
1分31秒06
时间t/s
0
分析：（1）第一组时观察小球下落发现并没完全调整铅直，于是进行调整，由第一组和第三组数据可以看出，第三组是调整后的，时间比第一组小，符合推理。
（2）选择小球大小：由实验原理中的公式，得到匀速运动时的速度v的表达式为，则，即。由第二第三组可以看出，直径越大下落越快，实验观察符合推理。则为了减小时间的相对误差，一方面将l取值大些，取为。另一方面，选择使t长一些，即v小一些，那么就要选相对小的球。于是在接下来均选择直径在到的小球进行试验。
T2=℃，，，，油柱高度H=
表4：各小球直径及在BC段运动时间记录表
序号
直径记录/mm
直径真实值/mm
tB/分秒
tC/分秒
/s
1
2
3
4
5
平均
表5：圆筒内径测量记录表
序数
1
2
3
4
5
平均
圆筒内径/mm
数据处理：
把数据代入公式(3)，则
=
不确定度的计算：
，
，
，其中分度1mm，取12，不确定度限值
因为D，H对不确定度影响极小，所以计算时忽略掉：
于是
误差分析：（1）实验中放小球要先浸入油中再释放以保证初速度为零，若释放时与油面有距离，可能引起湍流。（2）秒表使用由于人的反应时间差异，可能引入很大误差。（3）其他因素已在不确